Question

3．轉(zhuǎn)基因抗蟲棉是人們應(yīng)用較早的基因工程技術(shù)推廣項(xiàng)目，目前轉(zhuǎn)基因技術(shù)有了新的改進(jìn)，如圖所示，請(qǐng)根據(jù)所學(xué)知識(shí)回答：

（1）基因工程的遺傳學(xué)原理是基因重組；構(gòu)建相關(guān)的目的基因表達(dá)載體時(shí)，應(yīng)該選擇的限制酶是EcoRl、BamHI；RNA聚合（酶）酶通過識(shí)別啟動(dòng)子并與其結(jié)合，從而驅(qū)動(dòng)基因的轉(zhuǎn)錄過程．標(biāo)記基因的作用是方便鑒別受體細(xì)胞中是否導(dǎo)入重組DNA分子并將其篩選出來(lái)．
（2）由棉株1獲得單倍體幼苗的途徑為：首先誘導(dǎo)離體花粉通過脫分化形成愈傷組織，進(jìn)而通過再分化形成胚狀體并進(jìn)一步發(fā)育成植株；分化的方向和程度取決于培養(yǎng)基中植物激素種類和配比不同．若要誘導(dǎo)試管苗生根，培養(yǎng)基中一般不加入或少加入細(xì)胞分裂（填生長(zhǎng)素或細(xì)胞分裂素）．
（3）若目的基因最終整合到染色體上，則從棉株1、2、3中各隨機(jī)取出一個(gè)葉肉細(xì)胞，其細(xì)胞核中含有的目的基因個(gè)數(shù)分別為0、1、2個(gè)．
（4）④過程通常采用適宜濃度的秋水仙素溶液處理使染色體數(shù)恢復(fù)．取棉株2的兩個(gè)體細(xì)胞融合也能得到符合生產(chǎn)要求的棉株3，其原理為細(xì)胞膜的流動(dòng)性和植物細(xì)胞具有全能性．

Answer 1

分析 根據(jù)題意和圖示分析可知：圖示表示抗蟲棉的培育過程，其中①表示花藥離體培養(yǎng)，得到的是單倍體植株；②是個(gè)體發(fā)育過程；③是植物組織培養(yǎng)過程；④是人工誘導(dǎo)染色體數(shù)目加倍；最后還需要進(jìn)行篩選．

解答 解：（1）基因工程的遺傳學(xué)原理是基因重組．含有目的基因的外源DNA中有限制酶EcoRI、SamⅠ和BamHI的切割位點(diǎn)，但限制酶SamⅠ的切割位點(diǎn)位于目的基因上，不能用該酶進(jìn)行切割，因此切割獲取目的基因時(shí)應(yīng)選擇限制酶EcoRI和BamHI；啟動(dòng)子是RNA聚合酶的識(shí)別和結(jié)合位點(diǎn)；標(biāo)記基因方便鑒別受體細(xì)胞中是否導(dǎo)入重組DNA分子并將其篩選出來(lái)．
（2）由以上分析可知，由棉株1獲得單倍體苗的途徑為：花粉通過誘導(dǎo)首先脫分化形成愈傷組織，進(jìn)而再分化為試管苗．培養(yǎng)基中植物激素種類和配比不同決定細(xì)胞分化的方向和程度．若要誘導(dǎo)試管苗生根，培養(yǎng)基中一般不加入或少加入細(xì)胞分裂素．
（3）棉株l還未導(dǎo)入目的基因，因此其細(xì)胞核中不含目的基因；植株2是導(dǎo)入目的基因的單倍體植株，因此其細(xì)胞核中只含有1個(gè)目的基因； 植株3是植株2經(jīng)過人工誘導(dǎo)染色體數(shù)目加倍后得到的，其細(xì)胞核中含有2個(gè)目的基因．
（4）④是人工誘導(dǎo)染色體數(shù)目加倍，④過程通常采用適宜濃度的秋水仙素溶液處理使染色體數(shù)恢復(fù)．取棉株2的兩個(gè)體細(xì)胞融合，其原理為細(xì)胞膜的流動(dòng)性．由融合細(xì)胞發(fā)育到符合生產(chǎn)要求的棉株3，其原理為植物細(xì)胞具有全能．
故答案為：
（1）基因重組　　EcoRl、BamH I    RNA聚合（酶）　　方便鑒別受體細(xì)胞中是否導(dǎo)入重組DNA分子并將其篩選出來(lái)
（2）愈傷組織　　再分化　　植物激素　　細(xì)胞分裂
（3）0、1、2
（4）適宜濃度的秋水仙素溶液　　細(xì)胞膜的流動(dòng)性　植物細(xì)胞具有全能性

點(diǎn)評(píng) 本題結(jié)合圖解，考查基因工程、細(xì)胞工程和育種的相關(guān)知識(shí)，要求考生識(shí)記基因工程的原理及操作步驟，掌握各操作步驟中需要注意的細(xì)節(jié)；識(shí)記植物組織培養(yǎng)過程，掌握單倍體育種的過程，能正確分析圖中各過程的含義，再結(jié)合所學(xué)的知識(shí)準(zhǔn)確答題．